摘要：本文我们分析了基于通用设计建立智能变电站继电保护系统，并采用不同的采样跳闸方式，利用可靠性分析构建智能变电站继电保护系统，并对其可靠性进行评估。本次研究对智能变电站继电保护系统设计，运行维护具有一定的意义。
关键字：智能变电站；继电保护；系统；可靠性；
Absrtact:Inthispaper,weanalyzedtherelayprotectionsystemofintelligentsubstationbasedonuniversaldesign,anduseddifferentsamplingtripmethodstoconstructtherelayprotectionsystemofintelligentsubstationusingreliabilityanalysis,andevaluateditsreliability.Thisstudyhascertainsignificanceforthedesign,operationandmaintenanceofrelayprotectionsysteminintelligentsubstation.
Keywords:intelligentsubstation;relayprotection;system;reliability;
一，智能变电站继电保护系统
在本次研究中，我们遵循了智能变电站设计原则，采用常规互感器，合并单元来实现信息的采集，通过常规断路器以及智能终端实现了设备智能化，按照双母线方法进行设计考虑。二回变压器之路四母线PT电压的方式，按照星型组网进行过程，过程层采用SV一级GOOSE网络，从而实现冗余配置。本文我们针对不同跳闸采样的方式，按照相关原则建立了智能变电站各级保护结构。
二，可靠性分析
首先选择评估参数。在系统可靠性评估过程中，由于智能变电站所采用的是一种新型的电子设备，缺乏故障统计信息，因此我们在评估过程中可以参考前人的文献来获取数值。期中元件的修复率，我们可以采取365次/Y，认为故障以及修复分布满足指数分布，可以采用马尔科夫链模型。在本次研究中，我们采用的是长期稳态概率作为保护系统的评估可靠性指标。具体公式如下所示。除此之外，由于在系统运行中元件不同，因此故障所造成的系统失效状态也会存在差异。在信息传输过程中，比如一些原件EM，SQ等，在丢失信息时会造成系统保护拒动，而不会形成误动[1]。对于数据产生判断，执行环节中的各元件，如果这些元件出现故障，则可能会使系统出现误动，在实际分析时，我们可以将元件的失效分为拒动和误动这两种失效模式，同时认为稳态误动和拒动的概率占总是效率的50%。
可靠性框图。这种方法是一种比较简单的计算方法，适合大多数的元件数量较少的系统，该方法根据保护系统结构绘制出可靠性系统框图，用于描述系统中元件和系统状态之间的关系，进而通过计算获得系统不同状态的概率。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆对于一些处于独立分散布置元件所构成的系统来说，我们可以将其认为是元件之间维修的独立性，因此可以将原件一和二正确动作率，分别定义为p1和p2，误动率为pw1以及pw2，驱动概率为pj1以及pj2。根据运算规则，当两个元件处于并联状态时，如果其中一个元件出现误动，其整体就会出现误动，只有当两个元件都处于拒动时系统才会实现拒动。线路保护可靠性分析。相比传统的线路保护来说，我们假设传统下路保护系统需要20根电缆，我们通过分析可以发现，由于智能站线路保护系统增加，并且引入了智能终端，交换机等一些电子设备，相比于传统的保护装置来说，其可靠性有一定程度的降低。而从可靠性框图来看，不同组网采样模式下，线路保护可靠性较高的模式是直采直跳的模式，这种模式下，系统元件关系较为简单。除此之外，基于同一种模式下SV以及GOOSE网络是否可以实现共网传输对系统影响较小，然而在保护系统是有前提下共网传输更为明确，所需的电子元件也比较少，可以从一定程度上减少成本，从母线保护可靠性分析来看，我们假设采用传统的保护装置，母线，电缆需100根，那么从单套母线保护系统可靠性框图结果可以看出，由于网采模式需要依赖外援的时钟源来实现数据的同步性，从可靠性来看，采用直采直跳的模式比较合理，然而由于考虑到电子设备数量，网络结构，保护设备，光口数量等这些因素来看，在跨多间隔的母线保护下，为确保母线四性，采用网采网跳的模式下实现共网传输的方式是比较合理的。同时，从主变保护可靠性分析来看，跨电压等级的主变保护采取直采直跳的模式比较合适，如果需要采用采样跳闸组网的方案，我们一般不采用SC以及GOOSE分网传输的方式。
三，直采直跳保护系统灵敏度分析
目前很多智能变电站继电保护系统采用的是直采直销的运行模式，而这种模式下我们分析哪些系统处于薄弱环节，哪些是关键元件，能够为系统优化设计，提高现场运行维护的针对性具有十分重要的作用，我们采用概率灵敏度以及条件灵敏度的方式来分析这种直采直跳模式下进行保护灵敏度评估。首先，从概率灵敏度分析来看，表示元件可靠性改变对系统可靠性的影响，可用于发现系统的薄弱点，便于提升系统整体可靠性。这种模式下，我们可以发现，线路，母线，主变保护类型接入光纤灵敏度较高的是保护系统。智能保护装置本身的灵敏度比较低，主要是由于保护系统采用光纤连接，使接入光纤数量较多，从分析来看，应当提升光纤连接的可靠性，可以适当增加光纤备用芯，严格进行施工来提高其连接的可靠性。从条件灵敏度分析来看，是指系统处于失效状态下元件发生失效的概率，可用于指导系统故障维修[2]。
采用贝叶斯网络法，对这种模式下各类型保护进行灵敏度分析，这种方法具有双向推理性，能够表示变量随机不确定以及相关性。从分析结果来看，各元件的灵敏度相比于概率灵敏度来说不一致，该结果也表明当智能变电站保护系统出现故障时，应当判断交换机，合并单元，智能终端是否出现故障，从目前已经投入使用的智能站保护系统来说，其故障主要集中于智能终端，合并单元等一些智能电子元件，而这些设备也是系统运行维护中的主要元件。
小结
总而言之，我们对智能变电站继电保护元件进行可靠性评估，发现相比传统的继电保护来说，这种智能站保护系统可靠性有不同程度降低，需要根据具体情况采取不同的保护模式。
参考文献
[1]万林豪.智能变电站继电保护系统可靠性分析[J].科技与创新,2016,5(13):126-126.
[2]邝湘吉.智能变电站继电保护系统可靠性分析[J].中国高新技术企业,2017(10):206-207.
论文作者:倪早怀
论文发表刊物:《科技新时代》2018年12期
论文发表时间:2019/2/18
标签：系统论文; 可靠性论文; 变电站论文; 元件论文; 智能论文; 灵敏度论文; 母线论文; 《科技新时代》2018年12期论文;